![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Защиты, реагирующие на величину тока
Защита плавкими предохранителями. Защита применяется для трансформаторов сравнительно небольшой мощности: до 630 кВА при напряжениях не свыше 10 кВ и до 2500 кВА при напряжении 35 кВ. Плавкие предохранители устанавливают со стороны первичной обмотки совместно с выключателями нагрузки или разъединителями. Плавкая вставка выбирается по условию: Токовая отсечка. Токовая отсечка используется для защиты от к.з. внутри трансформатора и на его выводах. Ее устанавливают со стороны первичной обмотки трансформатора и отключают его со всех сторон, от куда может происходить подпитка места повреждения. В сети с глухо заземленной нейтралью токовая отсечка устанавливается в трех фазах, в сетях с изолированной нейтралью в двух. Выдержки времени в защите нет. Схемы включения реле и трансформаторов тока приведены на рис.2.1. При выборе схем принимают во внимание режим нейтрали трансформа тора и возможные виды к.з. Для трансформаторов со схемой обмоток Y/ Ток срабатывания защиты выбирается больше, чем максимальное значение тока трехфазного к.з. при повреждении за трансформатором
где
Чувствительность защиты проверяется по току двух фазного к.з. на вводах первичной обмотки. Коэффициент чувствительности должен быть не менее 2. Токовая отсечка реагирует лишь на значительные токи, не защищает трансформатор от междуфазных к.з. на последних витках, а также при Витковых замыканиях и замыканиях на землю в сети с изолированной нейтралью. Однако вследствие своей простоты и быстродействия она нашла широкое распространение и совместно с газовой защитой является основной защитой от внутренних повреждений одиночных трансформаторов мощостью до 6300 кВА, а для параллельно работающих трансформаторов — общей мощностью до 10000 кВА. Максимальная токовая защита. Используется для защиты от внутренних многофазных к.з., внешних сверхтоков и перегрузки. Защита от внутренних к.з. резервирует токовую отсечку и перекрывает ее мертвую зону на последних нитках трансформатора. В сетях с - зеземленной нейтралью защита устанавливается в трех фазах,. а в сети с изолированной нейтралью — в двух. Уставку срабатывания защиты выбирают так, чтобы она действовала ложно в нормальном режиме работы при максимальном токе нагрузки. Этот ток для одиночно работающего трансформатора находят по режиму подключения нагрузки при действии АПВ после внезапного отключения. Максимальный ток нагрузки одиночно определяют по условию:
где
При параллельной работе двух трансформаторов на общие шины максимальный ток нагрузки определяют исходя из внезапного отключения одного из них. В этом случае для оставшегося в работе траi форматора имеем
Ток срабатывания защиты находят по условию:
где
На трехобмоточном трансформаторе с одностороннем питанием максимальную токовую защиту устанавливают со стороны всех трех обмоток. Выдержка времени защиты со стороны первичной обмотки берется на ступень выше, чему защиты со стороны вторичных обмоток. Максимальные токовые защиты трехобмоточных трансформаторов с многосторонним питанием по условиям селективности должны быть направленными. Для повышения чувствительности к токам к.з. защиту можно от- строить от максимальных рабочих токов, используя то обстоятельство, что при внешних к.з. напряжение за трансформатором снижается значительно, а при перегрузках это снижение, как правило, невелико. С этой целью применяют максимальную токовую защиту с комбинированным пуском (рис. 2).
Рис. 2. Структурная схема максимальной токовой защиты с комбинированным пуском по напряжению
В защите используются датчики (реле) тока I и ннапряжения U, логические ячейки ИЛИ и И, реле времени КТ, промежуточное реле КL, которое коммутирует катушку электромагнита отключения YАТ привода выключателя. датчики тока — максимальные, т. е. сигнал на их вь появляется тогда, когда ток превысит уставку срабатывания. Датчики напряжения — минимальные: сигнал на их выходе появится тогда, когда напряжение в сети станет ниже уставки срабатывания. Защита коммурует YАТ только при одновременном срабатывании любой пары из датчиков I и U. Реле тока присоединяют к трансформаторам тока со стороны первичной обмотки защищаемого трансформатора, реле направления — к трансформатору напряжения, установленному со стороны первичной обмотки трансформатора. Уставки срабатывания реле тока и напряжения выбираются по
(5)
где
Схема другой разновидности максимальной токовой защиты с комбинированным пуском по напряжению приведена на рис. 3. В этой схеме используется фильтр напряжения обратной последовательности ZV2 и она обеспечивает более высокую чувствительность, чем схема, приведенная на рис. 2. При всех видах двухфазнытх к.з. имеется напряжение обратной последовательности, поэтому при таких к.з. на выходе фильтра ZV2 появляется напряжение и реле КV2 срабатывает, размыкая свой контакт. Это приводит к обесточиванию реле КV1 и его контакт КV1 в цепи управления замыкается. При этом срабатывает промежуточное реле КL, которое своими контактами КL1.1 подготавливает цепь реле времени КТ. Если при этом реле тока КА1 или КА2 сработали, то сработает и реле времени КТ, посылая своим контактом команду в цепь отключения выключателей Q1 и Q2. При трехфазных к.з. напряжение обратной последовательности отсутствует и реле КV2 не срабатывает (его контакты остаются замкнуты). Однако, при таком виде к.з. снижается напряжение на шинах и транс форматоре напряжения ТV, поэтому минимальное реле напряжения КV1 сработает (замкнет свой контакт КV1), что вызовет действие защиты, если сработали реле тока КА1 или КА2. Выбор уставки срабатывания реле тока и реле напряжения КV1 осуществляется по формулам (5).
Рис. 3. Структурная схема максимальной токовой защиты с комбинированным пуском по напряжениию и фильтром напряжений обратной последовательности
Защита от перегрузки выполняется с помощью одного дополнительного реле тока, включенного во вторичную обмотку одного из трансформаторов ТА максимальной токовой защиты от сверх токов. Поскольку перегрузка, как правило, является симметричным режимом трансформатора, то защиту от нее достаточно устанавливать только водной фазе. Ток срабатывания находится по выражению (4) при На трехобмоточном трансформаторе с равной мощностью обмоток и односторонним питанием защиту от перегрузки устанавливают на шинах питающей обмотке. При неравной мощности обмоток, а также при много стороннем питании эту защиту устанавливают на всех трех обмотках. На обслуживаемых подстанциях защита действует на сигнал, по которому обслуживающий персонал принимает меры по разгрузке. На под станциях без дежурного персонала, при отсутствии вызывной сигнализации иди диспетчерского телеконтроля, допускается действие этой защиты на автоматическую разгрузку или отключение. Дифференциальная защита реагирует на повреждения внутри трансформатора, на его выводах и в соединениях с выключателями. Защита является быстродействующей. Она применяется на параллельно работающих трансформаторах мощностью – 4000кВ·А и выше и на одиночных трансформаторах мощностью 6300 кВ и выше.
Рис. 4. Схема дифференциальной защиты трансформатора
Номинальные первичные токи трансформаторов тока выбираются так, чтобы их вторичные токи в цепи циркуляции получились примерно одинаковыми. Следует учесть при этом схему соединения трансформаторов тока. Если они соединены в звезду, то в цепи циркуляции ток равен току вторичной обмотки. Если же трансформаторы тока соединены в треугольник, то в цепи циркуляции (в реле) ток в
а для схемы, приведенной на рис. 5, б:
где
Рис. 5. Схема соединения трансформаторов тока в дифференциальной токовой отсечке трансформаторов
При схеме соединения обмоток силового трансформатора Y/Y—12 токи, Если трансформатор снабжен устройством автоматического регулирования напряжения под нагрузкой (АРПН), то в процессе работы его коэффициент трансформации изменяется. Это вызывает увеличение токов небаланса и при внешних коротких замыканиях, когда токи Параметры срабатывания дифференциальной защиты должны удовлетворять следующим двум условиям:
где
Первое условие обеспечивает отстройку защиты от бросков тока намагничивания трансформатора при его включении или восстановлении напряжения после отключения внешнего К.З. Для различных типов дифференциальных защит, применяемых в стоящее время, Второе условие обеспечивает предотвращение ложного действия за щиты при внешних К.З., когда ток небаланса имеет наибольшее значение. Для защит с реле РТ-40, РСТ, устройства ЯРЭ-2201 принимают Разработаны модернизированные реле РНТМ – 560, а также специальные приставки к реле РНТ-560 и ДЭТ, для которых При вычислении тока небаланса учитывают три составляющие. Первая из них обусловлена различием характеристики, а следовательно, и полных погрешностей трансформаторов тока, установленных со стороны высшего и низшего напряжений. Вторая связана с изменением коэффициента трансформации трансформатора при регулировании напряжения поскольку при этом изменяется соотношение между токами
где Дифференциальная токовая отсечка — наиболее простой вид дифференциальной защиты. Она выполняется при помощи реле тока по схемам, приведенным на рис. 5. Реле тока воздействуют на промежуточные реле с временем действия 0, 03—0, 06 с для того, чтобы защита не реагировала на первые (наиболее значительные) пики намагничивающего тока. В условии (8) принимают Дифференциальная защита с промежуточными быстронасыщающимися трансформаторами тока. Эта защита более чувствительна, чем дифференциальная токовая отсечка. В ней используется реле типа РНТ-565, схема включения которого в однофазном изображении приведена на рис. 6. Реле состоит из быстронасыщающего трансформатора с трехстержневым магнитопроводом 1 и исполнительного органа 2 (релеРТ-40). На магнитопроводе имеются следующие обмотки: уравнительные Магнитопровод 1 выполняется из стали с широкой и близкой к прямоугольной формой петли гистерезиса. При этом ток намагничивания защищаемого трансформатора со значительной апериодической составляющей в обмотку При коротком замыкании в зоне защиты ток
Рис. 6. Схема дифференциальной защиты реле типа РНТ565
Созданный ею рабочий магнитный поток наводит в обмотке Расчет токов срабатывания производят по выражениям приведенным в начале лекции. Причем Дифференциальная защита с торможением с реле ДЗТ. Такая за щита применяется в тех случаях, когда из-за внешних к.з. не удается обеспечить Магнитный поток, создаваемый обмотками При внешнем к.з. увеличивается ток небаланса вследствие действия устройств РПН и погрешностей трансформаторов тока, увеличивается поэтому и результирующий (рабочий) магнитный поток в среднем сердечнике. Этот поток замыкается по крайним стержням и наводит в обмотках
Рис. 7. Схема защиты реле ДЗТ (а, в, г) и характеристики срабатывания реле (б)
Чем большая м. д. с. При к.з. внутри зоны защиты м.д.с. Токи небаланса Ток срабатывания защиты с торможением находится по условию (8) при
где
|